JPH09220773A - サーボモーター駆動によるタイヤのバンド折り返し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤ成型ドラム上に巻き付けられているバ
ンドを折り返す作業に当たり、膨張させた折り返しブラ
ダーをプッシャーキャンにて押しバンドをドラム側に折
り返すための、安価で、生産性とタイヤ品質を向上させ
ることのできる装置を提供する。 【解決手段】 膨張状態にあるサイドブラダーを全周に
わたりタイヤ成型ドラム側へ押し込むプッシャーキャン
（１）と一体を成す移動本体（２）が、タイヤ成型機の
ベース（３）上においてガイド（４）によりタイヤ成型
ドラムの軸芯（Ｊ）に対し平行に移動可能とされてお
り、この移動本体はサーボモーター（５）により駆動さ
れるボールネジ機構（６）により移動推進し、さらに、
移動本体には前記プッシャーキャンの移動位置を検出す
るための位置検出手段（７）が装着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ成型機で生
タイヤを成型するに当たり、タイヤ成型ドラム上に巻き
付けられているバンドを折り返す作業を行うために、膨
張させた折り返しブラダーをプッシャーキャンにて押
し、バンドをドラム側に折り返す装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、生タイヤは、タイヤ成型ドラム
上にカーカス等のタイヤ構成部材を巻き付けた後、この
タイヤ構成部材に一対のビードを打ち込み、次に、タイ
ヤ構成部材の折り返し部、すなわち、ビードよりタイヤ
成型ドラムの軸方向外側にあるタイヤ構成部材を、ビー
ド周りに折り返すことにより成型されて行く。

【０００３】従来は、図３に示すごとく、タイヤ構成部
材の折り返し部（０）をビード（Ｖ）周りに折り返す場
合、折り返し部をタイヤ成型ドラム（Ｄ）の両側端部付
近に位置しているサイドブラダー（Ｓ）によりタイヤ成
型ドラムの半径方向外側に押し広げた後、プッシャーキ
ャン（Ｐ）をタイヤ成型ドラムの軸芯（Ｊ）方向中央に
向かって（矢印の方向に）移動させ、サイドブラダーを
押し倒して折り返すようにしている。このプッシャーキ
ャンを移動させるために、一般的に、推進力を与えるた
めの複数の油圧シリンダー（Ｙ、Ｙ）とタイヤ成型ドラ
ムの軸と平行に移動させるための複数のガイドロッド
（Ｇ、Ｇ）が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術は、次に述べる欠点があった。 （１）従来のプッシャーキャンは、複数のガイドロッド
に支えられ、複数の油圧シリンダーにて駆動されてい
る。しかしながら、それぞれの油圧シリンダーを完全に
同期させることは困難であり移動する際にそれぞれの油
圧シリンダー間に前後差が生じ、そのためプッシャーキ
ャンは変形しながら移動するのでサイドブラダーに均一
に当たらず、また、プッシャーキャンの重さでだれが生
じサイドブラダー軸芯とプッシャーキャンの軸芯がずれ
たりするため、正確に均一な折り返しを行うことが困難
であり、タイヤ品質に悪影響を及ぼしていた。

【０００５】（２）従来のプッシャーキャンは、一定の
油圧でシリンダーを押しつけるのみであり、プッシャー
キャンのサイドブラダーに対する位置の制御ができな
い。このプッシャーキャンのサイドブラダーに対する位
置関係とサイドブラダー内のエヤ圧力の調整とにより、
サイドブラダーの膨張形状が決まる。最適な折り返し条
件、すなわち、最適な膨張形状と折り返して行く過程で
の最適な膨張形状変化を得るためにはこの位置制御が必
要とされるが、上述のごとく従来技術では困難である。

【０００６】（３）従来の油圧駆動のプッシャーキャン
では、低速で推力の必要な折り返し時の速度に合わせて
圧力油が供給されるようになっているため、折り返し時
以外の単なる移動時も折り返し時と同様の低速度で移動
させるしかなく、生産性向上のネックとなっていた。こ
れを高速で動かそうとすると、油圧ユニットタンク容量
アップ、ポンプ容量アップ、配管サイズアップ、高速低
速切り替え装置等が必要となり莫大な設備費増となる。

【０００７】（４）従来のプッシャーキャンは、油圧を
使用しているため油圧ユニットと各油圧シリンダー等の
間に配管施工が必要となり、装置が複雑化すると共に油
漏れの発生も懸念される。従って、タイヤ構成部材に油
が付着する危険性もあり、タイヤ品質に悪影響を及ぼす
と共に、保全工数も多くなる等の欠点があった。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、プッシャーキャンの変形やサイドブラダー軸芯とプ
ッシャーキャンの軸芯のずれを生ずることなく、また、
油圧シリンダーによる駆動方式をサーボモーターによる
駆動方式とすることにより、プッシャーキャンのサイド
ブラダーに対する位置制御を可能とし、最適な折り返し
条件を得ることができるようにし、折り返し時以外の単
なる移動時には高速で移動させることができるように
し、さらに、油圧装置を使用しないことにより油漏れや
保全上の問題を皆無とし、タイヤ品質を向上させ、安価
で、かつ、生産性を向上させることのできる装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１記載の
発明は、図１、図２を参照すると、膨張状態にあるサイ
ドブラダーを全周にわたりタイヤ成型ドラム側へ押し込
むプッシャーキャン（１）と一体を成す移動本体（２）
が、タイヤ成型機のベース（３）上においてガイド
（４）によりタイヤ成型ドラムの軸芯（Ｊ）に対し平行
に移動可能とされており、この移動本体はサーボモータ
ー（５）により駆動されるボールネジ機構（６）により
移動推進し、さらに、移動本体には前記プッシャーキャ
ンの移動位置を検出するための位置検出手段（７）が装
着されていることを特徴とするバンド折り返し装置とし
た。

【００１０】請求項１記載の発明の装置により、タイヤ
構成部材の折り返しを行う動作について述べる。まず、
タイヤ構成部材をタイヤ成型ドラムに挿入し、左右一対
のビードを打ち込んだ後、サイドブラダーにエヤーを供
給しサイドブラダーを膨張させる。この時、タイヤ構成
部材の折り返し部はサイドブラダー上にサイドブラダー
の形状に沿って膨張している。次に、サーボモーターを
駆動し、ボールネジ機構を介して移動本体をタイヤ成型
ドラムの軸芯と平行にサイドブラダー側へ前進させる。
この時の移動速度は、単なる移動のため高速で行われ
る。プッシャーキャンがサイドブラダーに接触する直前
の位置を移動本体に装着されている位置検出手段で検出
すると、この位置で移動本体を一旦停止し、そこから低
速前進に切り替える。移動本体は位置検出手段によりプ
ッシャーキャンとサイドブラダーとの関係位置を検出し
ながらサイドブラダーを押し込んで行く。この時、最適
な折り返し条件となるようにそれぞれの位置で最適な圧
力となるようにサイドブラダーのエヤー排気をおこない
ながら、タイヤ成型部材の折り返しを行う。折り返し
後、再び高速に切り替え、プッシャーキャンはサイドブ
ラダーより遠ざかる方向に後退し最初の位置に戻る。こ
れで折り返しの動作は完了する。

【００１１】次に、従来技術に対し、本発明が解決した
点についてのべる。すなわち、請求項１記載の発明によ
れば、 （１）プッシャーキャンと一体を成す移動本体が、タイ
ヤ成型機のベース上においてガイドによりタイヤ成型ド
ラムの軸芯に対し平行に移動可能となっているので、こ
のガイドの作用により、プッシャーキャンは変形するこ
となく、又、芯ずれを起こすことなく、サイドブラダー
を均一に押し込むことができる。

【００１２】（２）移動本体はサーボモーターにより駆
動されるボールネジ機構により移動推進されるようにな
っているので、サーボモーターを制御することにより、
移動、停止、移動速度の調整等を自在に行うことができ
る。また、サーボモーターはトルク制限機能を有してお
り、過負荷がかかった場合でも通常のモーターのように
トリップすることなく、一定のトルクを保持しながら推
力を発生させることができる。さらに、移動本体にはプ
ッシャーキャンの移動位置を検出するための位置検出手
段が装着されているので、プッシャーキャンのサイドブ
ラダーに対する位置を知ることができる。上述のことか
ら、位置検出手段により移動本体の移動位置を検出しな
がら、サーボモーターにより必要トルクおよび移動位置
と移動速度を制御し、かつ、サイドブラダー内のエヤ圧
力を調整することにより、最適な折り返し条件、すなわ
ち、最適な膨張形状と折り返して行く過程での最適な膨
張形状変化を得ることができる。この作用により最短の
折り返し時間で精度の良い折り返しが行なわれる。

【００１３】（３）前述のごとく、移動本体はサーボモ
ーターにより駆動されるボールネジ機構により移動推進
されるようになっているので、サーボモーターを制御す
ることにより、移動、停止、移動速度の調整等を自在に
行うことができる。また、移動本体にはプッシャーキャ
ンの移動位置を検出するための位置検出手段が装着され
ている。従って、従来の油圧駆動のプッシャーキャンで
は、低速で推力の必要な折り返し時の速度に合わせて圧
力油が供給されるようになっているため、折り返し時以
外の単なる移動時も折り返し時と同様の低速度で移動さ
せるしかなかったものを、本発明では、折り返し時以外
の移動時は高速で前進させ、サイドブラダーに接する直
前の位置で一旦停止し、そこから必要トルクを発生させ
ながら最適な折り返し条件を得るための制御に入ること
ができ、折り返し完了後再び高速で後退することができ
るので、折り返しのための必要動作時間を大幅に短縮す
ることができる。

【００１４】（４）本発明の装置は、油圧装置を使用し
ていないため、油圧装置を使用することにより発生する
油漏れや保全上の問題を皆無とすることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図
１、図２を参照して説明する。図１は、バンド折り返し
装置の説明図である。バンド折り返し装置はタイヤ成型
ドラムの左右に一対配置されており、それらが同時に働
くことによりバンド折り返し作業が行われるが、左右は
同一の装置であるので、図１は片側のみ表し他の片側は
省略してある。すなわち、図１は、矢印Ａの方向に図示
していないタイヤ成型ドラム及びサイドブラダーが位置
している側のバンド折り返し装置を表したものである。
図２は、図１を矢印Ｂ方向から見た側面図である。

【００１６】これらの図において、符号Ｊはタイヤ成型
ドラムの軸芯で且つサイドブラダーの軸芯とも一致する
軸芯を、符号１は膨張状態にあるサイドブラダーを全周
にわたりタイヤ成型ドラム側へ押し込むプッシャーキャ
ンを、符号２はプッシャーキャン１と一体を成す移動本
体を、符号３はタイヤ成型機のベースを、符号４は移動
本体２をタイヤ成型ドラムの軸芯Ｊに対し平行に移動可
能とするガイドを、符号５は移動本体２に移動推進力を
与えるサーボモーターを、符号６はこのサーボモーター
により駆動され自身を介して移動本体２を移動推進する
ボールネジ機構を、符号７はプッシャーキャン１の移動
位置を検出するための移動本体２に装着されている位置
検出手段を示している。

【００１７】次に、本発明に係わる装置の詳細について
のべる。移動本体２は、図に示すような略逆Ｔ字型をし
た箱形の鋼板の溶接構造体である。移動本体２の下部面
には、軸芯Ｊと平行にベース３に固着されている一対の
レール４ａと摺動自在に係合し軸芯Ｊと平行に移動本体
２を移動可能とする一対のガイド４が、移動方向の前部
と後部にそれぞれ取り付けられている。プッシャーキャ
ン１は、中心に円腔のある円形をした平型の鋼板であ
り、軸芯Ｊに対しその面を直角方向に且つ自身の中心Ｃ
を軸芯Ｊと一致した位置となるように移動本体２上に固
着されている。

【００１８】また、移動本体２の下面部には、位置検出
手段７が取り付けられている。この位置検出手段７の検
出部は、本実施の形態ではエンコーダ７ａを使用してい
る。このエンコーダ７ａはブラケット７ｂを介し移動本
体２に固着されており、さらに、移動本体２に固着され
ているピローブロック７ｃ、７ｃに回転自在に支着され
ているロッド７ｄに嵌着固定されているピニオン７ｅの
回転数を計測することができるように、自身の回転軸と
ロッド７ｄとが直結されている。ピニオン７ｅはベース
３に軸芯Ｊと平行に取り付けられているラック７ｆと係
合して移動本体２の移動と共に回転し、エンコーダ７ａ
により回転数を計ることにより、移動本体の位置が検出
できるようになっている。

【００１９】移動本体２の背面には、ボールネジ機構６
のボールネジ６ａが、ピン６ｂとピン６ｂを支着してい
るブラケット６ｃを介し、軸芯Ｊと平行に左右一対取り
付けられている。これらのボールネジ６ａは、ベース３
に固着されているブラケット６ｅに回転自在に且つボー
ルネジ６ａの軸方向には動かないように支着されている
ボールナット６ｄと螺合しており、このボールナット６
ｄにはボールネジ６ａとは係合していないベルト車６ｆ
が固着されている。そして、このベルト車６ｆを回転駆
動することによりボールナット６ｄが回転し、この回転
力によりボールネジ６ａは前進後退するようになってい
る。

【００２０】一方、ベース３にはサーボモーター５が固
着されており、サーボモーター５の回転軸にはベルト車
５ａが嵌着固定されている。サーボモーター５が回転し
ベルト車５ａを回転させると、アイアンラバーベルト５
ｂを介しベルト車６ｆが回転し、ボールネジ６ａを動か
して移動本体２を移動推進させる。この時、一対のボー
ルネジ６ａ、６ａは共通のアイアンラバーベルト５ｂに
より回転駆動されるので、完全に同期して動き、従来技
術の油圧シリンダーのごとく前後差を生じることは無
い。従ってプッシャーキャンを変形させることも無く、
均一な折り返しを行うことができる。尚、符号５ｃは、
アイアンラバーベルト５ｂの弛みを取るアイドラーであ
る。

【００２１】また、移動本体２の矢印Ａ方向への推進力
によりサイドブラダーを押し込むわけであるが、この時
矢印Ｂ方向に反力が掛かる。しかしながら、移動本体２
はガイド４により強固に支持されているため、反力によ
る曲げモーメントは全てガイド４により受けられ、ボー
ルネジ６ａには自身の軸方向の力のみしか掛からない。
従って、移動本体２は、極めてスムースな動きをするこ
とができる。さらに、移動本体２はガイド４により強固
に支持されているので、プシャーキャンの中心Ｃは軸芯
Ｊとずれを生じないため、精度の高い正確な折り返しを
行うことができる。

【００２２】尚、本実施の形態では、一対のボールネジ
を使用しているが、一本のボールネジでも良いし、同期
さえ取れれば多本数を使用してもかまわない。また、位
置検出手段にエンコーダを使用しているが、例えば磁気
を応用したリニアスケールのようなものを使用してもか
まわない。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。 （１）プッシャーキャンは変形することなく、又、芯ず
れを起こすことなく、サイドブラダーを均一に押し込む
ことができるので、精度の高い正確な折り返しができ、
タイヤ品質を向上させることができる。 （２）最適な折り返し条件を得ることができるので、最
短の折り返し時間で精度の良い折り返しができ、生産性
を向上させると共にタイヤ品質を向上させることができ
る。 （３）折り返し時以外の単なる移動時は、移動本体を高
速で移動することができるので、作動時間を大幅に短縮
することができ、生産性を向上させることができる。 （４）油圧装置を廃止したことにより、高価な油圧ユニ
ットを必要とせず装置がシンプル化されるため、設備費
を安価にすることができる。又、油漏れが皆無となった
ことにより、油の付着によるタイヤ不良品の発生は皆無
となり、さらに、保全工数も減少しランニングコストが
安くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バンド折り返し装置の説明図、

【図２】図１の側面図、

【図３】従来技術の説明図、である。

【符号の説明】

１：プッシャーキャン ２：移動本体 ３：ベース ４：ガイド ４ａ：レール ５：サーボモーター ５ａ：ベルト車 ５ｂ：アイアンラバーベルト ５ｃ：アイドラー ６：ボールネジ機構 ６ａ：ボールネジ ６ｂ：ピン ６ｃ：ブラケット ６ｄ：ボールナット ６ｅ：ブラケット ６ｆ：ベルト車 ７：位置検出手段 ７ａ：エンコーダ ７ｂ：ブラケット ７ｃ：ピローブロック ７ｄ：ロッド ７ｅ：ピニオン ７ｆ：ラック Ａ、Ｂ：矢印 Ｃ：プッシャーキャンの中心 Ｄ：タイヤ成型ドラム Ｇ：ガイドロッド Ｊ：軸芯 Ｏ：タイヤ構成部材の折り返し部 Ｐ：従来のプシャーキャン Ｓ：サイドブラダー Ｖ：ビード Ｙ：油圧シリンダー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】膨張状態にあるサイドブラダーを全周にわ
   たりタイヤ成型ドラム側へ押し込むプッシャーキャンと
   一体を成す移動本体が、タイヤ成型機のベース上におい
   てガイドによりタイヤ成型ドラムの軸芯に対し平行に移
   動可能とされており、この移動本体はサーボモーターに
   より駆動されるボールネジ機構により移動推進し、さら
   に、移動本体には前記プッシャーキャンの移動位置を検
   出するための位置検出手段が装着されていることを特徴
   とするバンド折り返し装置。